テネシー大学の物理学者が率いる科学者チームは、
彼らの研究では、科学者は物理学を再現しました。最も有名な高温超伝導体である銅酸塩 (銅と酸素の複合化合物) と同様に、シリコン基板上にスズ原子の単分子層の 3 分の 1 を成長させます。この場合、スズの電子間の反発が非常に大きいため、それらは動くことができず、超伝導性を持たない.
この抵抗を克服するために、科学者はシリコン層の結晶構造にホウ素原子を導入しました。このような「介在物」は、スズ層から電子の一部 (最大 10%) を奪い、残りは層内を自由に移動できるようにします。実験は、そのような改変された材料が金属および超伝導特性を有することを示した。同時に、その臨界温度は、ほとんどすべての素超伝導体の類似体を超えています。
さらに、研究者はこの中でスズとシリコンの組み合わせは、キラル超伝導体の特性を示します。回転のキラル系では、時計回りと反時計回りは同じですが、同時に異なると科学者は説明しています。これは、右手と左手の類似点と相違点と比較することができます。
量子力学では、単一または対になった電子は、左、右、または「トポロジー的に自明」な数学的波動関数にエンコードされます。この研究は、スズ層の超伝導波動関数が、サンプルの一部では時計回りに、別の部分では反時計回りに向けられていることが判明したことを示しました。時間の経過とともに変化しますが、常に異なる方向に回転します。
さらに、実験は次のことを示しています。新しい超伝導体では、サンプル材料の周囲に沿って走る 2 つの 1 次元伝導チャネルが観察されます。エキゾチックなエンティティ (マジョラム粒子) は、特定の条件下で粒子と反粒子を結合するこれらのチャネルに配置されます。この挙動は、キラル超伝導の存在を支持する証拠でもあります。
マジョラム粒子はトポロジー的に保護されており、環境で起こっていることの影響を受けず、量子コンピューターの有望な要素であると科学者は言います。研究者は、超伝導体のエキゾチックな特性をシリコンベースの材料の容易に拡張可能なプラットフォームと統合することで、量子技術を工業規模の生産に近づけることができると信じています。
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